Sensor GelSight

Un sensor táctil confiere a un robot una destreza sin precedentes

Investigadores han equipado un robot con un novedoso sensor táctil que le permite coger un cable de conexión colocado sobre un gancho e insertarlo en un puerto USB.

El sensor es una adaptación de una tecnología llamada GelSight, desarrollada en 2009 en el Instituto Tecnològico de Massachusetts (MIT). No es tan sensible como el original, que podía resolver detalles sobre la escala del micrómetro. Pero es más pequeño – lo suficientemente pequeño como para caber en la pinza del robot – y su algoritmo de procesamiento es más rápido, por lo que puede dar una respuesta del robot en tiempo real.

Sensor táctil

Los robots industriales son capaces de notable precisión cuando los objetos que están manipulando están perfectamente posicionados de antemano. Pero de acuerdo con Robert Platt, profesor asistente de ciencias informáticas en la Northeastern y experto en robótica del equipo de investigación, para un robot que adapta su acción a medida que avanza, este tipo de manipulación de grano fino no tiene precedentes.

“La gente ha estado tratando de hacer esto durante mucho tiempo”, dice Platt, “y no han tenido éxito debido a que los sensores que están usando no son lo suficientemente precisos y no tienen suficiente información para localizar la pose del objeto que están sosteniendo “.

Los investigadores presentaron sus resultados en la Conferencia Internacional de Robots y Sistemas Inteligentes de esta semana. El equipo del MIT, con Edward Adelson a la cabeza, diseñó y construyó el sensor. El equipo de Platt de la Northeastern desarrolló el controlador robótico y llevó a cabo los experimentos.

Sensor GelSight

Mientras que la mayoría de los sensores táctiles usan mediciones mecánicas para medir fuerzas mecánicas, GelSight utiliza la óptica y algoritmos de visión por computador, informa el MIT.

Un sensor GelSight – tanto el original y la nueva versión, robot montado – consiste en una losa de caucho transparente y sintético recubierto por una cara con una pintura metálica. El caucho se adapta a cualquier objeto que se presiona en contra, y la pintura metalizada equilibra las propiedades que reflejan la luz de diversos materiales, por lo que es mucho más fácil hacer mediciones ópticas precisas.

En el nuevo dispositivo, el gel está montado en una carcasa de plástico cúbico, con sólo la cara de la pintura cubierta expuesta. Las cuatro paredes del cubo adyacentes a la cara del sensor son translúcidas, y cada una se encarga de un color diferente de luz – rojo, verde, azul, o blanco – emitida por diodos emisores de luz en el extremo opuesto del cubo. Cuando el gel se deforma, la luz rebota de la pintura metalizada y es capturada por una cámara montada en la misma cara del cubo que los diodos.

De las diferentes intensidades de la luz de diferentes colores, los algoritmos desarrollados por el equipo de Adelson pueden deducir la estructura tridimensional de crestas o depresiones de la superficie contra la que se presiona el sensor.

Aunque hay varias formas de medir la agudeza táctil humana, se trata de determinar hasta qué punto aparte dos pequeñas protuberancias tienen que estar antes de que un sujeto pueda distinguirlas con sólo tocarlas; la respuesta es por lo general alrededor de un milímetro. En esa medida, incluso la versión de más baja resolución montada en el sensor de GelSight es aproximadamente 100 veces más sensible que un dedo humano.

En los experimentos de Platt, un robot Baxter del ‘spinout’ del MIT Rethink Robotics estaba equipado con una pinza de dos tenazas, una de las cuales tenía un sensor GelSight en su punta. Usando algoritmos de visión por computador convencionales, el robot identificó el conector USB colgando y trató de agarrarlo. Se determinó entonces la posición de la clavija USB en relación con su pinza mediante un símbolo de USB en relieve. Aunque hubo una variación de 3 milímetros –en cada una de las dos dimensiones– en la que el robot captó el enchufe, todavía fue capaz de insertarlo en un puerto USB que toleraba sólo un error de un milímetro.

“Como expertos en robótica, siempre estamos buscando nuevos sensores”, añade Lee. “Se trata de un prototipo prometedor. Podría llegar a convertirse en dispositivo práctico.”

[Vía europapress.es]

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